Cobalt oxide (CoO) nanoparticles (NPs) were modified with different silanes (tetraethoxysilane – TEOS, triphenyl ethoxysilane – TPES, or trimethyl chlorosilane - TMCS) by dispersing the as-synthesized CoO NPs in n-hexane solutions containing the silanes. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) confirmed the presence of these silanes on the cobalt surfaces even after reduction in hydrogen (H2) at 573 K. Modifying CoO-NPs with TEOS resulted in face-centred cubic (fcc)-cobalt phase upon reduction whereas TPES or TMCS modification induced a mixture of hexagonal close-packed (hcp)- and fcc-cobalt phases. The modification of cobalt surfaces with the silanes alters the adsorption properties of carbon monoxide (CO) on the catalytically active sites. Furthermore, temperature programmed desorption of CO (CO-TPD) showed that the amount of dissociatively adsorbed CO relative to amount of associatively adsorbed CO increases on silane-modified cobalt surfaces, which correlates with an improved rate of CO conversion in the Fischer-Tropsch CO hydrogenation.

Capturing and storing carbon dioxide produced during industrial production operations has become a global focus in terms of energy conservation and emission reduction, especially for high-emission sources such as coal-fired power plants. In this study, the high-throughput Grand Canonical Monte Carlo (HT-GCMC) simulation method was used to assess the performance of 4,188 MOFs that were carefully selected from a comprehensive pool of 10,143 CoRE-MOFs using specific criteria. Exploratory data analysis for the population demonstrated the effect of structural properties and isosteric enthalpy on MOFs' adsorption performance. 90 MOFs were identified as superior adsorbents that show a strong adsorption performance when screening based on four filter criteria considered important for improving industrial economic efficiency. As the desorption pressure was increased, numerous MOFs maintained their potential and met the four screening conditions. This implies that there is room to increase the desorption pressure, which suggests a potential energy saving in practical applications. HT-GCMC was applied to calculate the adsorption properties of the 90 potential MOFs using various industrial CO2 concentration levels and showed the versatility of these MOFs for use in various industrial CO2 separation schemes. In addition, the adsorption mechanism of potential MOFs was analyzed, revealing specific numerical ranges for Qst and structural characteristics that correlate with their performance. Character analysis of 90 potential MOFs revealed that the elements O, N, Zn, and Cu have the highest content; C-O, Cu-O, C-N, and Cu-N are the bonded atom pairs most commonly seen in these 90 potential MOFs.